美国罗得岛大学(University of Rhode Island)药学院教授海梅·罗斯 (Jaime Ross) 发现微塑料可能引发类似阿尔茨海默氏症的脑损伤。同时认知能力的衰退呈现性别依赖性,这一规律与在人类中观察到的模式相呼应。
微小的塑料碎片,被称为微塑料和纳米塑料,现在在环境中如此普遍,以至于它们经常通过我们吃的食物、喝的水,甚至我们呼吸的空气进入我们的身体。罗德岛大学药学院的一项新研究报告称,这些颗粒可以传播到全身,到达大脑等器官,在那里它们可能会积聚并导致类似于阿尔茨海默病的疾病。
这项研究建立在早期的工作基础上,该研究表明微塑料能够穿过血脑屏障,血脑屏障是一种天然防御系统,通常可以保护大脑免受病毒和细菌等微小有害物质的侵害。
罗斯教授扩展了调查范围,探索这些塑料如何影响大脑功能。她的团队的结果表明,大脑中微塑料和纳米塑料的积累可能在记忆力减退和认知能力下降中发挥作用,特别是在具有某些阿尔茨海默氏症遗传危险因素的人中。
测试小鼠的微塑料暴露
罗斯的最新研究最近发表在《环境研究通讯》杂志上,检查了经过基因改造的小鼠,其中包括天然存在的基因 APOE4,这是阿尔茨海默氏症风险的有力指标,使人们患这种疾病的可能性是携带 APOE3 变体的人的 3.5 倍从父母传给后代的基因。
罗斯最新的研究近日发表在《环境研究通讯》期刊 《Environmental Research Communications》 上。该研究检测了经过基因改造的小鼠,这些小鼠被引入了自然存在的 APOE4 基因。APOE4 是阿尔茨海默病的强风险指标,使携带者患病的可能性比携带由父母遗传的 APOE3 基因变体的人高出约 3.5 倍。
罗斯说:“在这些小鼠中,就像在人类中一样,携带 APOE4 并不意味着一定会出现认知变化。你可以看到一对同卵双胞胎都带有 APOE4,其中一人认知完全正常,而另一人却可能患上阿尔茨海默病。
这告诉我们,生活方式和环境中一定有某些因素在起作用。我们正在研究与阿尔茨海默病相关的可调节因素——饮食、运动、维生素,尤其是像微塑料这样的环境毒素。
如果你携带 APOE4,并且摄入了大量微塑料,这会不会促成阿尔茨海默病的发生呢?”
为了找出答案,罗斯和她的团队在三周内将两组小鼠(一组具有 APOE4 变体,另一组带有 APOE3)暴露于饮用水中的微塑料和纳米塑料。聚苯乙烯中的微小颗粒——世界上含量最丰富的塑料之一,存在于聚苯乙烯泡沫塑料外卖容器、塑料杯等中——正如预期的那样渗透到小鼠的器官中,包括大脑。该研究包括来自每个 APOE 名称的对照组,他们没有接受微塑料暴露。
然后,罗斯的团队对小鼠进行了一系列测试,以检查它们的认知能力,首先是开放场测试,研究人员将一只老鼠放入一个腔室中,让它随意探索90分钟。通常,老鼠会紧贴墙壁,自然会试图躲避潜在的捕食者。然而,在接触微塑料后,APOE4 小鼠——尤其是雄性小鼠——往往更多地在腔室中间做无意义的徘徊,并在开放空间中度过一段时间,使自己容易受到捕食者的攻击。
行为和记忆变化
为了测试它们识别新物体的能力,罗斯将小鼠放在一个开放的房间里,里面有两个不同的物体。在有时间探索这些物体后,老鼠被移除并稍后返回,这次其中一个物体被替换为不同的形状。
具有 APOE4 和微塑料暴露的雌性小鼠识别新物体的速度很慢,即使它们识别了,也是认知能力下降影响记忆力的迹象。
在第一次测试中,你可以看到雄性小鼠花更多时间待在场地中央,并且休息得更多;而在雌性小鼠中,我们观察到新奇物体识别能力的变化。
在人类阿尔茨海默病患者中,男性往往表现出更多冷漠方面的变化,他们变得不太在意;女性则更多地出现记忆方面的变化。
因此,记忆与冷漠之间的联系非常明显:当你让携带人类已知最大阿尔茨海默病风险因子的动物暴露于微塑料和纳米塑料时,结果不出所料,它们的行为以性别依赖的方式发生变化,类似于我们在阿尔茨海默病患者身上看到的性别依赖性差异。
日益严重的环境和健康危机
这些结果令人担忧,值得进一步研究因接触微塑料和纳米塑料而导致的认知能力下降,微塑料和纳米塑料是人们经常接触的最突出的环境毒素之一。2023年发布的另一项 URI 研究揭示了微塑料在环境中的积累程度,令人震惊地发现纳拉甘西特湾底部顶部两英寸含有超过 1,000 吨微塑料。
罗斯正在继续扩大她对该主题的研究,并鼓励其他人这样做,以期更好地调节微塑料毒素。美国众议院于 7 月提出的《微塑料安全法案》将指示美国食品和药物管理局研究食品和水中微塑料对人类健康的影响,特别关注儿童、内分泌和生殖系统的脆弱性,以及与癌症和慢性疾病的联系。
罗斯在最后表示:“目前在微塑料对人体健康影响方面的投入并不多。”
她还提到自己正与罗德岛州的国会代表团定期讨论相关监管的必要性:
“有趣的是,我们在小鼠身上观察到的现象,与现实世界中看到的情况相似。我们希望能鼓励更多研究,深入探讨微塑料和纳米塑料这一公害。”
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